鍋爐案例分析2例

鍋爐風機故障案例分析1.送風機葉片斷裂異常分析2.一次風機喘振問題分析二零一四年十一月

2.1送風機故障經過1月18日#1300MW機組停機備用。3月27日#1機組鍋爐點火啟動后，動葉可調軸流送風機空載電流偏高。1A、1B送風機較停機備用前分別偏高3A、9A?，F(xiàn)場噪音偏大。06:471B一次風機電機#1軸承溫度高，停1B一次風機。07:30儀控隊處理完畢。啟#1爐1B一次風機，并列正常。08:25#1爐1B送風機電流偏大（49A）通知鍋爐隊、儀控隊，鍋爐隊輔機班：#1爐1B送風機就地檢查，風機運行正常，風機振動正常。例1送風機葉片斷裂異常分析及處理3月27日15：25#1機機組負荷200MW,1A、1C、1D制運行，1A一次風機突然喘振，通知鍋爐隊，匯報值長。重新并列1A、1B一次風機運行。3月28日4：32，#1機組負荷198MW,1A送風機電流42A,動葉開度32%，出口風壓700Pa，1B送風機電流49A，出口風壓690Pa，動葉開度28%，1B送風電流突降至30A,出口風壓降至380Pa,開、關1B送風機動葉風機電流不變。通知鍋爐隊，鍋爐隊輔機班工作票：“#1爐1B送風機內部檢查”做措施，關閉#1爐1B送風機出口擋板，將#1爐1B送風機電機開關由熱備用轉冷備用狀態(tài)。3月28日6:00檢修檢查發(fā)現(xiàn)1B送風機葉片全部斷裂。機組負荷維持130MW運行。聯(lián)系物質部門更換備用葉輪及液壓調節(jié)機構。15:001B送風機恢復運行。

2.2初步分析：

現(xiàn)場勘察，1B送風機整只葉輪16片葉片全部損壞，4片斷裂葉片部分殘存，其余為全部的葉片根部斷裂。其中3片葉片安裝角度位置與其它的葉片偏差大，偏差約30度。存在葉片不同步問題。初步分析，機組經過1月-3月冬季的60天的備用。點火啟動后，送風機葉片調節(jié)機構內部部件可能存在缺陷或局部卡澀，造成部分葉片開度不同步，風機啟動運行后，運行電流明顯增大。噪音增加。葉片間氣流出現(xiàn)紊亂或渦流增大，風機葉片承受較大的交變疲勞應力。同時風機性能降低，個別葉片存在缺陷，在較大的交變應力作用下出現(xiàn)裂紋，發(fā)生葉片斷裂脫落，與其它葉片碰撞造成整周葉片全部斷裂損壞。2.3采取處理措施：（1）1B送風機緊急更換備用轉子（葉片、葉輪及液壓調節(jié)機構），并盡快恢復。（2）1B搶修期間，加強1A送風機的運行監(jiān)盤和現(xiàn)場就地檢查，包括風機軸承溫度、振動、電機電流、送風機開度及運行噪音等。（3）1B恢復正常投入運行后，采取措施停1A送風機卸下機殼，檢查全部送風機葉片。重點檢查葉片是否存在缺陷或裂紋。啟動油系統(tǒng)，調節(jié)動葉開度，檢查葉片角度在靜態(tài)下的同步性。檢查葉片與機殼的間隙是否符合規(guī)定。（4）如發(fā)現(xiàn)葉片不同步或卡澀，多次變化調整動葉開度，試驗能否恢復正常。如無法恢復或改善，需要聯(lián)系制造廠家派員處理。（5）檢查送風機動葉執(zhí)行器，對各參數設定情況復核，重新調整。（6）送風機系統(tǒng)檢查:暖風器入口、空預器受熱面是否存在異物堵塞流通截面。阻力是否不正常的增大。校對出、入口風門擋板的開度是否正常。（7）檢查送風機油系統(tǒng)是否正常運行，檢查油壓、油量、油位、油質等。（8）如有停爐時機，全面檢查一次風機、送風機冷熱風系統(tǒng)的進、出口風門擋板。暖風器入口、空預器受熱面是否正常。檢查一次風機葉片同步性等。葉片調節(jié)執(zhí)行機構進行小幅動作，觀察執(zhí)行機構動作靈活，無卡澀現(xiàn)象。（9）葉片的運行壽命達到制造廠規(guī)定時間，應及時更換?；蚣訌姛o損探傷檢查。2.4檢查處理結果：（1）機組電負荷負荷維持130MW運行，1B送風機更換備用葉輪及液壓調節(jié)機構，3月28日15時1B送風機恢復正常運行。（2）維持機組低負荷運行，1A送風機停機解體機殼檢查發(fā)現(xiàn)，一片葉片角度位置與其它葉片偏差大，偏差約30度。葉片不同步。卸下葉輪及液壓調節(jié)機構，經局部解體處理，葉片開度或角度調節(jié)基本恢復正常。復裝后，恢復運行。（3）一次風機在維持機組低負荷運行條件下，單臺運行，單臺停機，調整檢查葉片開度，也發(fā)現(xiàn)存在個別葉片的不同度偏差問題。經過葉片液壓控制系統(tǒng)的反復調節(jié)，及輔助處理，不同步問題也有改善?；謴瓦\行加強巡查。機組停運備用時，一次風機再進一步解體檢查處理。（4）制定動葉可調軸流風機及其他設備的備用的保養(yǎng)及啟動試運措施。保證機組長時間停運后，風機或其他設備能夠順利正常投運。結果及提示：因長時間冬季停機備用，部分或個別葉片機構卡澀。造成葉片不同步。TLT技術的動葉可調風機結構容易出現(xiàn)葉柄卡澀或部分葉片不同的故障。葉片流動惡化造成葉片疲勞斷裂損壞。一、設備及運行概況

#2鍋爐（300MW）配裝有兩臺上海鼓風機廠（TLT技術）制造的雙級軸流動葉可調一次風機。風機型號PAF17-12-2，設計轉速1470r/min，BMCR工況下的流量45.13m3/s，壓升6649KPa，功率429KW；TB工況下的流量81.22m3/s，壓升11878KPa，功率1162KW。鍋爐大修中改造了低氮燃燒器，增加了SCR脫硝裝置，空氣預熱器進行了擴容改造。預熱器改造后阻力及漏風率大幅度下降，一次風側阻力由1.5KPa降至1.0KPa，漏風率由8%以上降至6%。低氮燃燒器改造后，制粉燃燒系統(tǒng)阻力特性也有所改變。例2一次風機喘振問題分析

二、近期發(fā)生的兩次喘振問題第一次喘振。喘振發(fā)生前機組處在降負荷過程，正在停2E制、啟2D制、停2A制的啟停過程。

4月17日21:57，機組負荷220MW，2B、2C、2D磨煤機運行，總煤量97t/h，當2A磨冷風擋板關閉后，2A一次風機出口風壓升至8200Pa，電流、風量、風壓大幅度波動，發(fā)生風機搶風現(xiàn)象，持續(xù)時間約14min。檢查2A一次風電流由70A快速降至58A，2A一次風機不出力，檢查2B一次風機參數波動幅度相對較小些。喘振發(fā)生期間，爐膛壓力大幅度波動，爐膛壓力模擬量最低至-730Pa，投油助燃，負荷最低降至180MW。第二次喘振，4月27日14:49，機組負荷196MW，2B、2C、2D磨煤機運行，2A一次風電流由70A快速降至60A，電流、風量、風壓大幅度波動，發(fā)生喘振現(xiàn)象，持續(xù)時間約2min，爐膛壓力模擬量最低至-427Pa，投油助燃。喘振發(fā)生前運行磨煤機的冷風門開度在6%以下，熱風門開度一般在80%以上。兩次喘振前的主要參數對比見下表。此外，正常運行工況下A側一次風機風量、電流、出口壓力等參數明顯較B側波動大，A側電流波動約2～4A，風量波動約10Km3，風壓波動約100Pa，而B側一次風機風量、電流、出口壓力等參數相對波動較小，兩臺一次風機參數差異也較大。三、原因簡要分析圖片3為該型風機的特性曲線，失速線附近是不穩(wěn)定區(qū)，容易產生喘振或失速，運行工況點靠近失速線上易發(fā)生失速。因運行方式、制粉切換、煤質變化、風機本身等因素，一次風機處于高壓頭、低流量運行工況，有時就會引發(fā)喘振。這兩次喘振均發(fā)生在中低負荷的高風壓、低風量工況點，此時一次風壓較高（2A、2B分別為8058Pa和7991Pa），風量較?。?A、2B分別為50.8m3/s和45m3/s），按照出口靜壓近似估算為風機全壓，這兩個工況參數點均靠近失速線區(qū)域運行（見圖3中點1和點2），進行磨煤機切換等操作過程中，很容易誘發(fā)喘振。煤質變化往往也會引發(fā)喘振，如煤質水分增加會導致干燥出力不足，被迫開大熱一次風量，關閉冷一次風，過多的一次風流經預熱器，勢必增加一次風系統(tǒng)阻力。為維持熱一次風母管壓力，必須要加大一次風機出口風壓。在一次風機高風壓、低風量工況下運行時，工況點很容易進入不穩(wěn)定區(qū)引發(fā)喘振。分析兩臺一次風機參數差異，可能與風道系統(tǒng)阻力特性（如：出口擋板開度不一致等）、風量風壓參數的測量誤差、兩級葉片的零位、葉片轉角的移位、葉片開度不同步、滑塊磨損產生的空行程、傳動執(zhí)行調節(jié)機構空行程等有關。四、防范檢查措施及建議1、降低一次風壓和調整熱一次風與爐膛差壓為5.8KPa。2、當低負荷運行中流量偏低、風壓過高時，適當開大停運磨煤機的冷風擋板泄壓，以降低系統(tǒng)阻力風機出口風壓。3、維持兩臺一次風機電流基本一致，盡可能維持兩臺一次風機出口壓力平衡，風機流量測量一般誤差較大僅供參考。4、能夠滿足磨煤制粉要求時，可考慮適當降低磨煤機出口溫度，以降低熱風用量，減少風機出口壓力。5、運行人員在制粉系統(tǒng)啟停時，操作冷熱風擋板應緩慢進行，并密切監(jiān)視熱一次風壓、風機出口風壓、盡量避免風機出口壓力突升問題。6、適當增加預熱器吹灰次數，以降低預熱器阻力增長速率，減小系統(tǒng)阻力。7、檢查兩側一次風道擋板（風機出口風門、冷熱風擋板等）開度能否達到全開全閉。兩側開度是否一致，盡量消除兩側安裝調試質量差異。8、檢查兩臺一次風機動葉零位是否完全一致，檢查各動葉開度是否存在差異